Търсите 3D печат по-здрав от метал- запознайте се със PEEK полимер. Нашето ръководство обхваща всичко, което трябва да знаете за да започнете да го използвате.
PEEK (полиетеретеркетон) е един от най-популярните термопласти в производството и има основателна причина. PEEK може да произвежда части, по-здрави и по-леки от неръждаема стомана и алуминий с изключително висока термична, химическа и износоустойчивост. Части, изработени от този инженерен материал, могат да бъдат намерени в почти всяка индустрия.
PEEK е ценен за доставяне на медицински импланти и аерокосмически компоненти, по-добри от метал, поради високото си съотношение здравина към тегло. Той е идеален за части в електротехниката поради своите електроизолационни свойства и е широко използван в приложения, изискващи дългосрочна устойчивост на налягане и износване, като например в нефтената и газовата промишленост.
Свържете качествата на тази пластмаса с възможностите на 3D печат и имате възможността да направите почти всяка персонализирана форма и сложност на част, от материал, който може да издържи и на най-суровите условия. Не е чудно, че виждаме повече използване на 3D отпечатани PEEK части, които заменят метала в космическите кораби, ортопедичните импланти и дори части на двигателя във високопроизводителни автомобилни състезания.
В същото време търсенето на 3D принтери, които могат да работят с този материал, нараства, което накара производителите да произвеждат все по-достъпни, по-големи и по-лесни за използване PEEK принтери за фирми, които искат да внесат производство и прототипи в собствената си компания.
Въпреки че PEEK все още е сред най-скъпите полимери за адитивно производство (все пак по-евтин от повечето метали) и не е най-лесният за работа, днес той е много по-достъпен от всякога. Освен това, ако сте нов в PEEK (и други полимери от семейството PEAK), прочетете тази статия, за да научите повече за този търсен и функционален материал.
Какво е PEEK?
Базираната в Обединеното кралство компания Imperial Chemical Industries (днес известна като Victrex) представи полиетеретеркетон (PEEK) още през 80-те години на миналия век. В основната си форма този материал е полукристален полимер с висока чистота, включващ повтарящи се мономери от две етерни групи и кетонна група.
PEEK принадлежи към семейството на полимерите полиарилетеркетон (PAEK), което също включва PEKK (Polyetherketoneketone), но засенчва останалите, защото може да работи при по-високи температури и да запази отличните си механични свойства при температури на непрекъсната употреба до 240 °C (464 °F) ), което му позволява да замени метала в тежки среди за крайна употреба.
PEEK е една от малкото пластмаси, съвместими с приложения със свръхвисок вакуум, което го прави подходящ за аерокосмическата, автомобилната и химическата промишленост.
Не всички търговски PEEK продукти осигуряват същото ниво на производителност. Ще намерите PEEK филамент и прах от широк спектър от производители, но не забравяйте да проверите техническите спецификации и листовете с данни, за да сте сигурни, че получавате всички необходими PEEK качества.
Специални производители на полимери, като Solvay и Evonik , правят PEEK специално за адитивно производство и могат да ви посъветват за най-добрите начини за отпечатване на техните специфични материали.
Имате ли нужда от PEEK?
PEEK има много завладяващи характеристики, особено когато става въпрос за производство на функционални прототипи и части за регулирани индустрии, но е скъп и труден за работа, така че трябва да се запитате: Наистина ли трябва да печатам с PEEK?
Нека разгледаме плюсовете и минусите:
ПРОФЕСИОНАЛИСТИ
- Високо устойчив на екстремни температури до 260°C (480°F), както и на корозивни течности, газове и високо налягане
- Неразтворим в обикновени разтворители, предотвратявайки хидролизата му и позволявайки му да се използва без никакво разграждане от вода или пара под високо налягане
- Лек: PEEK има присъщо ниско специфично тегло от 1,3 g/cm 3 , по-малко от половината от алуминия и една шеста от това на стоманата
- Висока способност за самосмазване и ниско триене
- Изключителна устойчивост на съпротивление
- Много малко износване
- Добра стабилност на размерите
- Ниска запалимост и малко отделяне на дим при горене
- Изключителни изолационни свойства
- Отлична устойчивост на стерилизация при висока температура
- Напълно биосъвместим
- Безопасен за храна и устойчив на масла и животински мазнини
ПРОТИВ
- Трябва да се обработва при много високи и постоянни температури
- По-скъпи от повечето други нишки
- Ниска устойчивост на хлор/бромид, концентрирана сяра и азотни киселини, както и на кетеони и нитробензен. PEEK също е атакуван от халоген и натрий, което ограничава употребата му в определени области на индустрията
- Ниска устойчивост на UV светлина
- PEEK филамент е силно хигроскопичен и трябва да се съхранява внимателно и изсушен преди употреба
- PEEK е склонен към изкривяване и изместване на размерите по време на печат, ако топлината не се контролира прецизно
Някои от изкривяването, свиването и трудностите при печатане с PEEK могат да бъдат облекчени чрез комбиниране на PEEK с композитни материали, като подсилване от стъклени влакна, графит или въглеродни влакна. Отгряването след отпечатване също може да повиши качествата на вашите детайли. Ниската UV устойчивост на PEEK може да бъде заобиколена чрез добавяне на слой пигмент, който се състои от специални частици сажди. Напълнените с въглерод класове осигуряват подобрена UV стабилност и могат да се използват в определени приложения, които изискват по-голяма UV устойчивост.
Алтернативи
Ако вашата част не изисква всички качества на PEEK, помислете за тези алтернативи, които са по-лесни за печат и с по-ниска цена.
PEKK също е част от същото семейство полиарилетеркетон от полукристални полимери като PEEK, но изисква по-ниска температура на обработка и има по-широк прозорец за обработка, което улеснява печатането. PEKK е малко по-еластичен от PEEK с добра амортизация.
Ultem предлага подобни свойства на PEEK, но на много по-ниска цена и също така е по-лесен за обработка при по-ниски температури. Ultem има по-слаби свойства на триене и износване от PEEK. Ultem е търговското наименование на полиетеримид (PEI).
Подсиленият с въглеродни влакна найлон не предлага близо до здравината или химическата устойчивост на PEEK, но все пак е изключително здрав материал, който обикновено се използва за приспособления, инструменти и множество други индустриални приложения.
Какво е PEEK отгряване и защо имате нужда от него
Отгряването е термична обработка и общ метод за последваща обработка на PEEK, който може да подобри неговите механични свойства. Въпреки това учените по материалите не са съгласни дали това е от съществено значение за всяка част. Това не е процес, уникален за адитивното производство, тъй като се използва и в шприцования PEEK.
PEEK, както споменахме, се нуждае от висока топлина за обработка, но също така се нуждае от топлина, за да промени своята механична природа. Колко топлина и за колко време се нуждае вашата конкретна част също не е лесно да се изчисли. Обърнете се към производителя на вашия принтер за профили за печат и насоки, но със сигурност във всеки случай търсите малко експериментиране.
Истинското разбиране на PEEK изисква познаване на концепциите на материалознанието за кристалност и нагънати полимерни вериги и повече нюанси, в които няма да се гмуркаме тук. Просто знайте, че вашият принтер може да включва настройка за отгряване или списък с опции за отгряване, които можете да следвате, като например оставяне на компонента да се охлади при точно 10°C на час до 140 °C или оставяне на компонента при 200 °C за 1 час за всеки милиметър дебелина на стената.
Съвети за 3D печат за PEEK
Сега, когато имате задълбочен преглед на PEEK, може би искате сами да започнете да печатате с него. Ето няколко основни съвета и трика, които да имате предвид, когато 3D печатате с PEEK:
ПОСТОЯННА ТЕМПЕРАТУРА
PEEK не реагира добре при колебливи или нестабилни температури. Ето защо, принтер с нагрята камера е силно препоръчителен, ако не и задължителен. За да получите най-добри резултати, докато 3D печатате PEEK, дръжте 3D принтера в среда, която претърпява минимални температурни промени, а също и далеч от слънчева радиация и места с голям трафик.
ВНИМАВАЙТЕ ЗА ПЕТЪНЦА
Понякога може да забележите черни петна, когато печатате с PEEK. Въпреки че това може да има редица причини, най-често срещаното обяснение е замърсяването на използвания печатен материал или че 3D принтерът има проблеми с обработката на необходимите температури.
ДРЪЖТЕ ДЮЗАТА ЧИСТА
Винаги трябва да почиствате дюзата след приключване на процеса на печат. Всички останали материали трябва да се отстранят от дюзата, в противен случай тя може да се запуши и евентуално да доведе до петънца (споменато по-горе).
ВНИМАВАЙТЕ ЗА НЕУСПЕШНА КРИСТАЛИЗАЦИЯ
Понякога, когато печатате с материали PEEK, може да възникне неправилна кристализация. Ако части от отпечатъка се различават по цвят, като кафеникаво обезцветяване, за разлика от стандартния бежов цвят, това може да показва неправилна кристализация. Това може да бъде причинено от колебания в температурата по време на процеса на печат.
СЪХРАНЯВАЙТЕ ФИЛАМЕНТА НА СУХО МЯСТО
Когато не печатате 3D с PEEK, трябва да съхранявате материала на хладно, сухо и тъмно място, докато не го използвате отново. По този начин ще запазите качеството на материала и ще гарантирате, че ще постигнете оптимални резултати.
Не всички принтери могат да отпечатват PEEK
Макарата с нишка PEEK може да изглежда като всяка друга пластмаса за 3D печат, но я поставете в потребителска машина и бързо ще разберете, че този материал се нуждае от нещо повече; по-специално – повече топлина.
Вие не само трябва да екструдирате PEEK със супер загрята дюза (300+ ºC), но също така трябва да го поддържате горещ с отопляемо легло и нагрята камера. Топлината трябва да бъде последователна и контролирана, тъй като това колко бързо оставяте крайната част да се охлади също има значение. Освен това скоростта на печат и височината на слоя са важни фактори за успешния PEEK печат. За щастие, по-добрите PEEK принтери ще автоматизират много от тези настройки за по-безгрижно изживяване.
Въпреки че повечето PEEK се отпечатват 3D с помощта на FDM печат с ролки нишки, напоследък PEEK напредва в прахообразна форма за селективно лазерно синтероване (SLS).
Принтерите PEEK могат да отпечатват повече от PEEK
Ако един 3D принтер може да отпечатват PEEK, тогава той има способността да се справят с други високоефективни полимери, които имат подобни параметри за печат и нужда от висока топлина, като PEAK, PEKK, PEI/Ultem, PPSU и други. Разбира се, те могат да се справят с обикновен ABS и дори PLA, ако можете да намалите топлината достатъчно ниско.
Какво да търсите в PEEK принтерите
Не всички принтери PEEK са еднакви, разбира се, и ще трябва да балансирате бюджета си с функциите, от които се нуждаете в принтера, и тези, без които може да живеете. Ако се нуждаете от PEEK част от време на време или не сте сигурни, че изобщо имате нужда от PEEK, опитайте да поръчате вашите PEEK части от сервизно бюро за 3D печат при поискване, като например 3MG Bonev Ltd.
По-долу са някои от най-добрите характеристики на принтерите работещи с PEEK материал.
- HEPA филтър за улавяне на вредни изпарения и частици
- Изолирана камера, така че топлината да не загрява вашата работилница или да не изпуска топлина от вашата машина
- Камера за бързо нагряване, така че да не чакате час или повече, преди да започнете да печатате
- Двойни екструдери, така че можете да отпечатате поддържащ материал в нещо различно от PEEK, като разтворим материал, за спестяване на разходи и по-лесно отстраняване
- Интегрирана сушилня за нишки, така че вашият PEEK материал винаги е готов за работа
- Контролирано охлаждане, за да се предотврати изкривяване
- Бърза скорост на печат
- Вградена камера за непрекъснат мониторинг на печата
- Защита от прекъсване на захранването, която възобновява печата от мястото, където сте спрели
- Сензори за установяване дали имате достатъчно нишка, за да завършите работата
- Сензори за откриване на задръстване на нишката
Един от най- добрите принтери за 3D печат с PEEK е MiniFactory Ultra.
Ето кратко представяне.
- технология – FDM (двойни екструдери)
- Цена: отправете запитване към нас и ние ще Ви изпратим актуална оферта – https://shop.3mgbonev.com/category/3d-printeri-minifactory-ultra
- Макс. Температура на екструдера. – 480 °С
- Макс. Темп. – 250 ºC
- Мин. Резолюция10 микрона
MiniFactory (да не се бърка с платформата за 3D модели MyMiniFactory) – е финландски производител на 3D принтери с фокус върху промишлените високотемпературни 3D принтери. Неговият Ultra принтер има отворена система от материали, която може да работи с редица термопласти и включва автоматично калибриране, автоматична и интегрирана последваща обработка, плюс сменяем въглероден филтър.
Машината също така разполага със серво мотори, сачмени винтове и линейни водачи, за да осигури големи, точни и възпроизводими отпечатъци. На Ultra са необходими по-малко от 30 минути, за да загрее и стабилизира печатащата камера при 220 °C. Нагрятата камера с нишки на машината също следи влагата и при необходимост се включва в нагрятата сушилня.
За да направи процеса на печат възможно най-прост, трансферът на данни работи чрез USB в модела miniFactory Ultra Basic. Като алтернатива можете да изберете модел за сигурност, като в този случай прехвърлянето на данни се извършва чрез WIFI или LAN връзка по ваш избор. MiniFactory казва, че тяхната технология е предназначена за ежедневна промишлена употреба и предлага гаранция до пет години.
PEEK части при поискване
Не сте готови да се потопите в закупуването на свой собствен 3D принтер за PEEK части? Предлага се адитивно производство при поискване за вашите нужди от PEEK и PEKK. Ако сте нов в този материя или в адитивното производство, експериментирането с няколко части, отпечатани при производител с договор, може да бъде най-добрият начин да докажете концепцията си.
Много от по-големите предлагащи услуги за печат при поискване, предлагат PEEK печат и може да го намерите като опция наред с леене под налягане от производители, които са специализирани във високотемпературни полимери.
Ние от 3MGBonev Ltd. можем да Ви предложим 3D печат за вашата PEEK част с MiniFactory Ultra. Просто се свържете с нас за да поръчате.
Bulgarian 
English
0 Коментара